概述

Python 提供了丰富的网络编程支持，包括低级别的 Socket 编程和高级别的 SocketServer 模块。本文将详细介绍如何在 Python 中使用 Socket 进行网络编程，并通过具体的代码示例来展示服务器和客户端的实现。

什么是 Socket？

Socket 又称“套接字”，是应用程序通过网络进行通信的接口。应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

Socket 编程基础

1. 创建 Socket

在 Python 中，我们使用 socket() 函数来创建套接字。语法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

• family：套接字家族可以是 AF_UNIX 或者 AF_INET。
• type：套接字类型可以是 SOCK_STREAM（面向连接的 TCP）或 SOCK_DGRAM（无连接的 UDP）。
• proto：一般不填，默认为 0。

2. 常用的 Socket 方法

简单实例

1. 服务端

服务端代码如下：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：server.py

# 导入 socket、sys 模块
import socket
import sys

# 创建 socket 对象
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()

# 设置端口号
port = 9999

# 绑定端口号
serversocket.bind((host, port))

# 设置最大连接数，超过后排队
serversocket.listen(5)

while True:
    # 建立客户端连接
    clientsocket, addr = serversocket.accept()

    print("连接地址: %s" % str(addr))

    msg = '欢迎访问菜鸟教程！' + "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))
    clientsocket.close()

• import socket：导入 socket 模块。
• import sys：导入 sys 模块。
• serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)：创建一个 TCP 套接字对象。
• host = socket.gethostname()：获取本地主机名。
• port = 9999：设置端口号。
• serversocket.bind((host, port))：将套接字绑定到指定的地址和端口。
• serversocket.listen(5)：开始监听，最多允许 5 个连接排队。
• while True:：无限循环，等待客户端连接。
• clientsocket, addr = serversocket.accept()：接受客户端连接，返回新的套接字对象和客户端地址。
• print("连接地址: %s" % str(addr))：打印客户端地址。
• msg = '欢迎访问菜鸟教程！' + "\r\n"：准备发送的消息。
• clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))：发送消息。
• clientsocket.close()：关闭客户端连接。

2. 客户端

客户端代码如下：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：client.py

# 导入 socket、sys 模块
import socket
import sys

# 创建 socket 对象
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()

# 设置端口号
port = 9999

# 连接服务，指定主机和端口
s.connect((host, port))

# 接收小于 1024 字节的数据
msg = s.recv(1024)

s.close()

print(msg.decode('utf-8'))

• import socket：导入 socket 模块。
• import sys：导入 sys 模块。
• s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)：创建一个 TCP 套接字对象。
• host = socket.gethostname()：获取本地主机名。
• port = 9999：设置端口号。
• s.connect((host, port))：连接到指定的主机和端口。
• msg = s.recv(1024)：接收不超过 1024 字节的数据。
• s.close()：关闭套接字。
• print(msg.decode('utf-8'))：打印接收到的消息。

测试

1. 打开第一个终端，运行服务端代码：

$ python3 server.py

1. 打开第二个终端，运行客户端代码：

$ python3 client.py

客户端终端会输出：

欢迎访问菜鸟教程！

1. 查看第一个终端，会看到有以下信息输出：

连接地址： ('192.168.0.118', 33397)

Python Internet 模块

Python 提供了许多用于网络编程的模块，以下是常用的几个模块及其功能：

总结

本文详细介绍了如何在 Python 中使用 Socket 进行网络编程，并通过具体的代码示例展示了服务器和客户端的实现。通过使用 socket 模块，我们可以创建和管理套接字，实现基本的网络通信功能。